砂岩油气藏水平井酸化模拟及软件编制

论文摘要

一直以来,人们已对垂直井基质酸化做了很全面的研究,在现场实践中取得了大量的成功经验,形成了成熟的理论与实践体系。但对于水平井基质酸化,由于其处理井段往往很长,使得污染特征、设计方法、酸液体系和施工工艺等与直井有显著差别。基于砂岩储层水平井基质酸化的技术需要,本文在前人工作的基础之上,对水平井基质酸化模拟设计作了较为深入的研究。主要做了如下工作：1.建立渗透率各向异性地层水平井基质酸化过程中压力场与流速场分布模型,模拟注入液在近井地带的流速分布,这是后面进行储层温度场、酸及矿物浓度分布模拟的基础。2.分析水平井的伤害特征,建立水平井伤害模型,在传统的表皮因子算法的基础上,建立水平井表皮因子的计算模型。3.在考虑沿程摩擦生热条件下,建立不同注液方式的水平井井筒温度场模型,在考虑酸岩反应热的条件下建立渗透率各向异性地层温度场模型。温度对酸液性能、酸岩反应速度影响很大,在酸化设计中必须考虑。4.在砂岩油气藏水平井酸化设计中,考虑了盐酸前置液对酸化过程影响,并建立盐酸前置液与碳酸盐岩浓度分布模型。5.在传统的“一酸两矿物”酸化设计模型的基础上,建立各向异性地层水平井砂岩酸化的“两酸三矿物”广义分布参数模型,该模型考虑在高温情况下,中间产物氟硅酸与硅胶沉淀对酸化效果的影响,且考虑地层渗透率各向异性对酸液流动反应过程的的影响,提高了对酸化效果的预测能力。6.提出砂岩油气藏水平井酸化优化设计方法,其中给出初选施工参数和酸化效果评价方法。7.编制砂岩水平井酸化模拟软件,进行了实例分析,验证了该软件适用性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 砂岩油气藏基质酸化发展现状
• 1.2.2 水平井基质酸化应用现状
• 1.2.3 水平井砂岩酸化数学模型发展现状
• 1.3 本文主要研究内容和创新点
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 本文的创新点
• 第2章 水平井地层压力场与流速场分布
• 2.1 压力场数学模型
• 2.2 压力场数学模型求解
• 2.3 流速场数学模型及求解
• 2.4 流量的计算
• 2.5 压力场与流速场计算实例与分析
• 第3章 水平井伤害研究及数值模拟
• 3.1 水平井伤害特点
• 3.2 水平井伤害模型
• 3.2.1 钻井液滤失量的计算模型
• 3.2.2 钻井液污染半径的计算模型
• 3.2.3 钻井液污染半径计算实例与分析
• 3.3 表皮因子的计算
• 3.3.1 Frick-Economides表皮因子计算模型
• 3.3.2 Furui-Zhu-Hill表皮因子计算模型
• 3.3.3 表皮因子计算实例与分析
• 第4章 基质酸化温度场分布模拟
• 4.1 井筒温度场模型
• 4.1.1 井筒温度场模型假设条件
• 4.1.2 沿程摩擦生热的计算
• 4.1.3 井筒温度场模型建立
• 4.1.4 井筒温度场数值求解
• 4.1.5 井筒温度场计算实例与分析
• 4.2 储层温度场模型
• 4.2.1 储层温度场模型建立
• 4.2.2 储层温度场数值计算模型求解
• 4.2.3 储层温度场计算实例与分析
• 第5章 盐酸前置液模拟设计
• 5.1 盐酸前置液浓度分布数学模型
• 5.2 数学模型转化
• 5.3 数学模型求解
• 5.4 盐酸前置液浓度分布计算实例与分析
• 第6章 主体酸及矿物浓度分布模拟
• 6.1 主体酸及矿物浓度分布数学模型
• 6.2 数值模型求解
• 6.3 数学模型中参数的确定
• 6.4 储层酸化的孔隙度和渗透率的分布
• 6.5 主体酸及矿物浓度分布计算实例与分析
• 第7章 水平井基质酸化优化设计
• 7.1 水平井酸化选井和选层的原则
• 7.2 酸液的选择
• 7.3 酸液用量的确定
• 7.3.1 污染带体积的计算
• 7.3.2 前置液用量的确定
• 7.3.3 处理液（土酸）
• 7.3.4 后置液
• 7.3.5 顶替液
• 7.4 施工参数的确定
• 7.4.1 地面注酸压力
• 7.4.2 施工排量
• 7.4.3 最大施工水马力
• 7.5 酸化效果评价
• 7.5.1 表皮因子的变化
• 7.5.2 酸液有效作用距离
• 7.5.3 增产倍比
• 第8章 水平井砂岩酸化模拟软件开发
• 8.1 软件结构与功能
• 8.2 软件主要窗体
• 8.3 应用实例
• 第9章 结论与建议
• 9.1 结论
• 9.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果